Модуль упругости при изгибе

В механике модуль изгиба или модуль изгиба. Это интенсивное свойство , которое рассчитывается как отношение напряжения к деформации при изгибной деформации или тенденция материала сопротивляться изгибу. Он определяется по наклону кривой растяжения-деформации, полученной в результате испытания на изгиб (например, ASTM D790), и использует единицы силы на площадь. Модуль изгиба, определенный с помощью испытаний на 2-точечный (консольный) и 3-точечный изгиб, предполагает линейную реакцию на напряжение и деформацию.

Измерение модуля упругости

Для трехточечного испытания прямоугольной балки, ведущей себя как изотропный линейный материал, где w и h — ширина и высота балки, I — второй момент площади поперечного сечения балки, L — расстояние между две внешние опоры, а d — прогиб от нагрузки F, приложенной в середине балки, модуль изгиба:

$E_{\mathrm {flex} }={\frac {L^{3}F}{4wh^{3}d}}$

Из теории упругой балки

$d={\frac {L^{3}F}{48IE}}$

и для прямоугольной балки

$I={\frac {1}{12}}wh^{3}$

таким образом $E_{\mathrm {flex} }=E$ ( модуль упругости )

Для очень малых деформаций в изотропных материалах , таких как стекло, металл или полимер, модуль упругости при изгибе или изгибе эквивалентен модулю упругости при растяжении ( модулю Юнга ) или модулю упругости при сжатии. Однако в анизотропных материалах, например древесине, эти значения могут не быть эквивалентными. Кроме того, композиционные материалы , такие как армированные волокнами полимеры или биологические ткани представляют собой неоднородные комбинации двух или более материалов, каждый из которых имеет разные свойства материала, поэтому их модули растяжения, сжатия и изгиба обычно не эквивалентны.

Связанные страницы

• Жесткость